【正見新聞網2025年04月01日】
科學家們投入了大量的努力，以試圖尋找有關意識的解剖學關聯。然而，關於意識的起源迄今依然不明。（大紀元、Shutterstock）
「作為一名神經外科醫生，我曾被教導大腦創造了意識。」曾詳細寫下自己在深度昏迷時的意識體驗的埃本‧亞歷山大博士（Dr. Eben Alexander）說道。
許多醫生跟生物醫學學生或許也曾被教導過關於意識的這一理論。然而，科學家們仍在嘗試探究這一理論是否成立。
想像一個孩子第一次觀察大象。光線從動物身上反射進入孩子的眼睛，眼睛後部的視網膜感光器將這些光線轉化為電信號，這些信號再通過視神經傳輸到大腦皮層。這就形成了視覺或視覺意識。
這些電信號是如何奇蹟般地轉化為生動的心理圖像的呢？它們又是如何轉變為孩子的思維，進而引發情感反應——「哇，大象真大！」？
關於大腦是如何生成主觀感知，包括圖像、感受和體驗的問題，被澳大利亞認知科學家大衛‧查爾默斯（David Chalmers）於1995年提出，並稱之為「難題」（hard problem）。
事實證明，擁有大腦可能並不是意識的先決條件。
「沒有大腦」但非無意識
《柳葉刀》記錄了一例法國男子的病例，他在6個月大的時候被診斷為產後腦積水——即大腦周圍或腦部的腦脊液過多。
儘管他的病情如此，他依然健康成長，成了家並有了兩個孩子，且在公務員崗位上工作。
當他44歲時，由於感到左腿輕微無力，便去看了醫生。醫生徹底掃描了他的頭部，發現他的腦組織近乎完全消失。大部分顱骨空間被液體填充，只有一薄層的腦組織。
「腦部幾乎不存在。」該病例研究的主要作者、法國馬賽的蒂蒙醫院（Hôpital de la Timone）神經科（Department of Neurology）的利昂內爾‧費尤耶博士（Dr. Lionel Feuillet）寫道。
該名男子此前一直過著正常的生活，且沒有出現任何視覺、感覺或知覺方面的問題。
《柳葉刀》記錄了一個法國公務員的病例，他在6個月大時被診斷為出生後腦積水。後來，核磁共振成像（MRI）顯示他的側腦室、第三腦室和第四腦室嚴重擴大，皮層薄且存在後顱窩囊腫。（《大紀元時報》）
正常的大腦皮層負責感官和運動功能，而海馬體則負責記憶。腦積水患者的這些大腦區域會顯著減少，但他們仍能夠執行相關功能。
即便大腦體積大幅減少，這些人依然能夠保持高於平均水平的認知功能。
約翰‧洛伯教授（John Lorber，1915—1996年），謝菲爾德大學（University of Sheffield）的神經學家，分析了600多例腦積水兒童的病例。在其中，他發現大約60名患有最嚴重腦積水和腦萎縮的兒童中，半數人的智商超過100，且過著正常的生活。
其中，一名大學生成績優異，在數學專業獲得一等榮譽學位，智商高達126，並且社交能力正常。這位數學天才的大腦厚度僅為1毫米，而普通人的大腦通常有4.5厘米厚——相差44倍。
對600多例腦積水兒童的分析發現，在60例腦內液體占據了95%顱腔的病例中，大約30人的智商高於平均水平。圖中右側顯示了一位大學生的大腦影像，他的大腦厚度僅為1毫米，智商高達126，屬於智商最高的前5%人群。（《大紀元時報》）
洛伯的研究結果於1980年發表於《科學》（Science）期刊，標題為「你的大腦是否為必需？」（Is Your Brain Really Necessary?）。
看不見的大腦
羅傑‧劉易（Roger Lewin）1981年在《科學》期刊上發表文章討論洛伯文章時，引用了倫敦大學學院（University College London）解剖學教授帕特裡克‧沃爾（Patrick Wall，1925—2001年）的話：「關於洛伯研究的重要性在於，他進行了一系列長期的系統探究，而不僅僅是涉及一些奇聞異事。」
無腦人的案例挑戰了「大腦結構是產生意識的基礎」的傳統理論。我們的大腦——大約三磅重，約有二十億個神經元，通過大約五百萬億個突觸相互連接——是真正的意識來源嗎？
一些科學家提出，大腦深層且看不見的結構或能夠解釋正常的認知功能——即便在嚴重的腦積水情況下也是如此。這些結構也許在常規的大腦掃描或肉眼下並不容易發現。然而，事實是，它們不容易顯現並不意味著它們不存在或不重要。
「幾百年來，神經學家一直認為他們所珍視的一切都是由大腦皮層執行的，但很可能，大腦深層的結構執行了許多被認為是僅由皮層承擔的功能。」沃爾在前述1981年的文章中評論道。
哈佛大學附屬貝斯以色列醫院（Beth Israel Hospital）的神經學家諾曼‧蓋施溫德（Norman Geschwind，1926—1984年）在1981年的文章中表示，這些未知的深層結構「無疑對許多功能都非常重要」。
此外，利物浦大學神經生理學教授大衛‧博舍（David Bowsher）在同一篇文章中表示，這些深層結構「幾乎肯定比目前認為的更為重要」。
意識的來源可能存在於我們尚未探索的領域。而當醫學理論無法解開謎團時，物理學可能會帶來情節上的轉折，尤其是量子物理學。
超越神經元
「要理解意識，我們不能只看神經元。」亞利桑那大學意識研究中心（Center for Consciousness Studies）主任斯圖爾特‧哈梅羅夫博士（Dr. Stuart Hameroff）告訴《大紀元時報》。
即使是單細胞生物如草履蟲，也會展示出目的性行為，如游泳、避開障礙物、交配以及重要的——學習，而這些行為並不依賴於任何突觸或神經網絡的一部分。
即使是單細胞生物如草履蟲，也會展示出目的性行為，如游泳、避開障礙物、交配和學習，而這些行為並不依賴於任何突觸或神經網絡的一部分。(Shutterstock)
根據哈梅羅夫的說法，這些智能的、可能具有意識的行為，是由草履蟲內部的微管介導的。相同的微管也存在於大腦神經元以及所有動物和植物細胞中。
微管，顧名思義，是細胞內部的微小管道。它們在細胞分裂、運動和細胞內運輸中發揮著重要作用，且似乎是神經元中的信息載體。
組成微管的蛋白質（微管蛋白）是「整個大腦中最常見或最豐富的蛋白質」，哈梅羅夫在接受《大紀元時報》採訪時表示。他認為微管在人類意識中扮演著關鍵角色。
「當你觀察神經元內部時，你會看到所有這些微管，它們呈周期性晶格排列，而這對於信息處理來說是完美的。」哈梅羅夫表示。
由於它們的特性，微管像天線一樣工作。哈梅羅夫提到，它們可以作為「量子設備」，從量子維度傳遞意識。
量子設備
英國物理學家、數學家及諾貝爾獎得主羅傑‧彭羅斯爵士（Sir Roger Penrose）和哈梅羅夫提出了一種理論，認為量子過程產生意識。
量子是指在微觀層面上存在的極小單位的能量或物質。其獨特的特性有助於我們理解許多當前科學無法解釋的事物。
簡單來說，微管充當了量子世界與我們意識之間的橋樑。它們接收量子信號，將其放大、組織，並以某種我們尚未完全理解的方式，將其轉化為構成我們意識覺知的感覺、知覺和思想。
微管可以解釋有關大腦的一些令人困惑的現象。哈梅羅夫假設，天生患有腦積水的人的大腦能夠適應，因為他們的微管控制神經可塑性，並重新組織大腦組織。
「隨著時間的推移，大腦中的微管適應並重新排列，以維持意識和認知。」他表示。
因此，根據哈梅羅夫的說法，我們的大腦如同信息處理器一樣，接收來自宇宙的信號，並將它們轉化為意識。
大腦在多個尺度上處理信息，每個尺度以不同的頻率振動。大腦波以0.5到100赫茲（Hz）的速度緩慢振蕩。單個神經元的放電頻率較快，在500到1000赫茲之間。在神經元內部，微管的振動速度要快得多，處於兆赫（MHz）範圍。在最小的量子尺度上，頻率達到令人難以置信的高水平，理論上可達到10^43赫茲。
根據神經科學家哈梅羅夫和諾貝爾獎獲得者羅傑‧彭羅斯的說法，我們的大腦充當信息處理器，接收來自宇宙的信號，並將其形成意識。微管，神經元中最豐富的蛋白質，可能充當橋樑，將來自量子世界的波動引導至我們的大腦。一旦在大腦中處理完畢，意識便由此產生。(《大紀元時報》)
其他科學家也在使用其它的量子理論來解釋心理活動。發表在《物理評論E》（Physical Review E）上的一項研究表明，髓鞘內的脂質分子中的振動可以產生一對量子級糾纏光子。研究表明，這種量子糾纏或有助於同步大腦活動，為意識領域提供了新的見解。
量子交響樂團
「與其說大腦是一台簡單的神經計算機，不如說它是一個量子交響樂團」，哈梅羅夫描述道，「因為你有共鳴與和諧，伴隨不同頻率的交錯，如同音樂中的音符一樣。所以，我認為相較於計算，意識更像是音樂。」
科學總是在不斷地發展。意識的研究仍然是神經科學及哲學中一個活躍的研究和爭論領域。
然而，每一次新的發現都會引發新的可能性。因此當我們逐步探尋這些謎團時，請讓我們繼續保持著好奇心和開放的心態。
英文報導請見英文《大紀元時報》：Can Consciousness Exist Without a Brain?
（大紀元）